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不同环境因子对落叶女贞种子萌发特性影响的研究



全 文 :第31卷第3期
2 0 1 6年9月
河 北 林 果 研 究
HEBEI JOURNAL OF FORESTRY AND ORCHARD RESEARCH
Vol.31No.3
Sep.2 0 1 6
   
文章编号:1007-4961(2016)03-0270 -05 DOI:10.13320/j.cnki.hjfor.2016.0053
不同环境因子对落叶女贞种子
萌发特性影响的研究
吴红1,汤庚国2,李霞1,张成霞1
(1江苏农牧科技职业学院 园林园艺系,江苏 泰州225300;2南京林业大学,江苏 南京210037)
摘要:为了给落叶女贞快速繁殖提供理论依据,以落叶女贞种子为试验材料,采用纸上发芽法,研究了不同赤
霉素浓度、温度、光照和土壤湿度对落叶女贞种子萌发的影响,结果表明:25℃是落叶女贞种子的最适发芽温
度,发芽率达92%,有光时的种子发芽率高于无光时的,但落叶女贞种子在有光和无光时发芽率差异不显著;
200mg/L赤霉素处理落叶女贞种子的发芽率最高,达78.56%;在土壤湿度为20%时,落叶女贞种子发芽率
最高,达93.52%,萌芽速度最快。
关键词:落叶女贞;种子;赤霉素;温度;光照;土壤含水量;发芽率
中图分类号:S 723.1 文献标志码:A
Influence of different environmental factors on seed
germination of Ligustrum lucidumf.latifolium
WU Hong1,TANG Gengguo2,LI Xia1,ZHANG Chengxia1
(1 Landscape and Horticulture Department,Jiangsu Agri-animal Husbandry
Vocational College,Taizhou225300,China;2 College of Forest Resources and
Environment,Nanjing Forestry University,Nanjing210037,China)
Abstract:To provide a theoretical basis for the rapid propagation of Ligustrum lucidumf.
latifolium,whose seeds were taken as experimental material,the paper germination method
was used to research seed germination characteristics under different temperatures,ilumina-
tion,GA3concentrations and soil moisture.The experimental results showed:25℃ was the
optimal germination temperature,and the seed germination rate reached to 92%;the seed
germination rate under light condition was higher than that of non-light condition,but their
difference was not significant;the seed germination rate of 200mg/L GA3treatment was the
highest,which reached to 78.56%;when the soil humidity was 20%,the seed germination
rate was the highest,reaching to 93.52%,and the germination speed was the fastest.
Key words:Ligustrum lucidumf.latifolium;seed;gibberelin;temperature;ilumination;
soil moisture;germination rate
  落叶女贞[Ligustrum lucidum Ait.f.latifo-
lium(Cheng)Hsu]是木犀科女贞属植物,为女贞属
唯一的落叶植物。植物学中关于落叶女贞的描述
非常之少。在树木学书籍中,描述女贞形态时,大
多把女贞说成是常绿乔木,对落叶女贞的研究文献
及记录更是寥寥无几。国内仅董丽娜对其生物学特
           
收稿日期:2016-05-09;修改稿收期:2016-06-27
作者简介:吴红(1979-),女,甘肃张掖人,硕士,讲师,主要从事园林植物栽培与养护研究。
通讯作者:张成霞(1974-),女,青海海东人,博士,副教授,主要从事林木遗传育种研究。
第3期 吴红等:不同环境因子对落叶女贞种子萌发特性影响的研究 271    
性和生态学特性进行了报道[1],但有关落叶女贞种
子质量标准和萌发特性方面的研究未见报道。为
此,以落叶女贞种子为试验材料,采用纸上发芽法,
对落叶女贞种子净度、千粒重、含水量、生活力等主
要品质检验指标进行了测定,在此基础上,研究了
不同赤霉素浓度、温度、光照和土壤湿度对落叶女
贞种子萌发的影响,以期为落叶女贞的快速繁殖提
供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验所用落叶女贞种子于2014年10月采自江
苏农牧科技职业学院行政楼旁,以果皮变紫色为标
准采收,置于室内阴干,加40℃温水浸泡2d,待果
实腐软,挤压取出种子,选择颗粒饱满的种子为试
验材料。种子的千粒重为32.17g,种子纵横径比为
2.19。所采收种子经南京林业大学汤庚国教授鉴
定。试验地点为江苏农牧科技职业学院综合实训
室和校内基地。
1.2 方法
1.2.1 种子含水量和吸水特性测定 用烘干减重
法测定种子含水量[2],计算公式:
H(%)=(M2-M3)/(M2-M1)×100%,
式中:H 为种子含水量;M1 为样品盒的质量;
M2 是样品烘前的质量加上样品盒的质量;M3 为样
品烘后的质量加上样品盒的质量。
吸水特性测定的方法见《种子学实验指南》[3]。
称取落叶女贞种子1.0g置于一定容量烧杯中,加
入蒸馏水,水量以水面没过种子为宜,将种子置于
25℃恒温箱中,定期(0h、2h、4h、6h、8h、10h、
17h、20h、23h、25h)取出落叶女贞种子,将种子表
面水分用滤纸擦干,使用天平称重后放入烧杯中继
续吸水,当种子达到饱和状态时结束。计算女贞种
子的吸水率,整理计算3组数据,取其平均值。
种子吸水率计算公式:
X=W/T,
式中:X为落叶女贞种子吸水率;W 为种子吸
水量;T为吸水时间。
1.2.2 萌发特性测定 试验采用纸上发芽法,于
光照培养箱中进行。试验前种子在30℃温水中浸
泡24h,用0.5%KMnO4 溶液消毒30min,再用清
水冲洗,4组重复,每组100粒。种子发芽期间,每
天记录种子发芽的个数,当连续5d平均发芽的粒
数不足供检种子总数的1%时停止记录,整理数据
并计算女贞种子的发芽率(%)和发芽势(%)[4]。
发芽率计算公式:
F(%)=(L1/L0)×100%,
式中:F为落叶女贞发芽率;L1 为落叶女贞萌
发种子数;L0 为落叶女贞供试种子数。
发芽势计算公式:
Fs(%)=(Ls/L0)×100%,
式中:Fs为落叶女贞种子发芽势;Ls 为种子发
芽达到最高峰(50%)时种子发芽粒数;L0 为落叶女
贞供试种子数。
1.2.3 光照、温度对种子的影响 采集成熟饱满
的落叶女贞种子,于0.5%的 KMnO4 溶液中消毒
30min,在有光条件和无光条件下设置4个温度梯
度(15℃、20℃、25℃和30℃),每组重复3次[5]。每
隔24h观察记录发芽率。
1.2.4 赤霉素处理女贞种子的发芽率测定 将种
子进行消毒处理后,分别用不同浓度赤霉素(100
mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L,清水处理
为对照)处理24h,蒸馏水冲洗3次并浸种催芽
12h,放入25℃的恒温箱中,重复3次[6]。每隔24h
观察记录发芽率。
1.2.5 土壤含水量对种子萌发的影响 土壤的含
水量对落叶女贞种子萌发影响试验在江苏农牧科
技职业学院园林园艺系实训基地智能温室中进行。
首先筛除沙子中的杂质和无关种子,然后把沙子和
蛭石以1∶2的比例混合,放入105℃烘箱消毒8h,
再置于土壤含水量分别为1%、2%、3%、5%、6%、
10%、15%、20%、25%、30%的花盆中。每盆50粒,
3次重复。萌发的温度为25℃。仔细观察,每隔24h
补充1次水分,分别记录下落叶女贞种子的发
芽率[7]。
2 结果与分析
2.1 种子物理吸水曲线
落叶女贞种子吸水量变化曲线如图1所示。
种子吸水量测定可以为种子的浸种时间确定
提供依据。经测定,落叶女贞种子安全含水量占种
子初始重的5.8%。落叶女贞种子在萌发之前吸水
进程大致分为3个阶段(图1),第1阶段为0~4h,
吸水量大而迅速,种子吸水量几乎呈直线上升,吸
水量占种子初始重的49.55%,吸水速率也比较大,
达到0.124 9g/h;第2阶段为4~12h,种子吸水缓
慢,但吸水延续时间较长,12h时吸水速率约为
0.059 5g/h,吸水量占种子初始重的70.76%;第3
272  河 北 林 果 研 究 第31卷   
阶段为12h之后,吸水量渐渐趋于平稳,吸水速率
大约为0.036 3g/h。落叶女贞种子萌发时种子吸
水量为种子初始重的82.57%。
图1 种子吸水量变化
Fig.1 Curve of water adsorption changes
种子萌发的最低需水量与其自身形态和原产
地降水量有关。本试验落叶女贞种子从吸胀到饱
和所需时间较长,这可能与落叶女贞种皮较厚且相
对密实有关;而落叶女贞种子萌发时种子吸水量为
种子初始重的82.57%,远远高于一般木本植物的
种子(25%~75%)[8]。这种现象可能与其采集地降
水量有关。采集地泰州地处长江中游,雨量丰富,
年平均降水量为1 055mm以上,大量降水使得在
此生境下的落叶女贞种子萌动所需水量增加。
2.2 温度、光照对种子萌发的影响
采用LSD法作效应分析,不同温度和光照对落
叶女贞种子萌发的影响见图2。图2中的小写字母
表示差异显著(P<0.05),大写字母表示差异极显
著(P<0.01)。
  种子萌发的过程是一系列酶活动的结果,因
此温度影响种子的萌发[9]。闫兴富等对望天树
(Parashorea chinensis Wang Hsie)的研究表明,光
照能加速或延迟种子萌发进程,且30℃是种子的最
适萌发温度[10];华智锐的研究表明,全光照下黄芩
(Scutellaria baicalensis Georgi)种子萌发好,25℃
时发芽率最高[11]。
图2 温度和光照对种子发芽率的影响
Fig.2 Effect on seed germination rate of
temperature and light
  本试验研究结果表明(图2),不同温度处理落
叶女贞种子的发芽率差异明显。在一定温度范围
内,落叶女贞发芽率随温度增加呈先上升后下降的
趋势。在15℃时,落叶女贞的发芽率达到74%;在
20℃时,落叶女贞的发芽率达到83%;在25℃时,落
叶女贞的发芽率达到92%;在30℃时,落叶女贞的
发芽率又降到87%。这表明落叶女贞种子的发芽
率在25℃以下处于最佳发芽状态,种子发芽率可达
到92%,各处理间差异达显著水平(P<0.05)。
本试验还测定了光照对落叶女贞种子萌发的
影响,结果如图2所示。有光时的种子发芽率高于
无光时的种子发芽率,但落叶女贞种子在有光和无
光时发芽率差异不显著。这表明有光、无光对落叶
女贞种子发芽率没有显著影响,落叶女贞属于中性
种子。
2.3 不同浓度赤霉素浸种对落叶女贞种子萌发的
影响
不同浓度赤霉素浸种对落叶女贞种子萌发的
影响见表1。
表1 不同浓度赤霉素浸种对种子萌发率的影响
Table 1 Effect of different gibberelin concentrations on seed germination rate % 
赤霉素浓度/
(mg·L-1)
Gibberelin
concentration
不同发芽天数的种子萌发率
Seed germination of different days
15  16  17  18  19  20  21
  0  17.85+0.79aA 31.62+0.56aA 39.89+0.39aA 51.32+0.75aA  65.03+0.67aA 68.60+0.51aA  71.33+0.58aA
100  21.85+0.43bA 35.25+0.46bB 52.60+0.62aA 56.48+0.71bAB 66.63+0.55bB 69.47+0.42bB  72.66+0.61bB
200  23.08+0.15cB 47.52+0.51cC 58.30+0.78bB 67.33+0.59bBC 72.56+0.51cC  75.98+0.42cB  78.56+0.51cC
400  24.45+0.40dB 44.31+0.28dD 51.37+0.66cB  60.17+0.83cC  63.14+0.27dD 65.27+0.39dC  65.12+0.12dD
600  25.56+0.49eC 39.75+0.44eE 57.10+0.38dC 63.08+3.61dD  60.33+0.64eE 58.44+0.45eD  56.27+0.2eE
注:不同赤霉素处理下落叶女贞萌发率影响,用LSD法作效应分析,小写字母表示差异显著(P<0.05),大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
第3期 吴红等:不同环境因子对落叶女贞种子萌发特性影响的研究 273    
  有些种子的发芽需要经过低温处理或者高温
处理。赤霉素可打破植物休眠促进其种子发芽,因
为赤霉素可诱导种子中的一些α-淀粉酶、蛋白酶和
许多水解酶的合成,促进种子内贮藏的营养物质降
解,为种子的萌发提供充裕的养分[12]。卢精林的研
究表明,不同浓度赤霉素对沙枣(Elaeagnus angus-
tifolia L.)种子发芽率和出苗均有促进作用[13];高
春智对樟子松(Pinus sylvestris L.var.mongolica
Litv.)的研究也得到相似的结果[14]。本试验结果
表明(见表1):不同浓度赤霉素处理对落叶女贞发
芽率影响不同,低浓度赤霉素处理(100mg/L和
200mg/L),落叶女贞种子的发芽率较对照提高,当
发芽天数达到21d时,100mg/L赤霉素处理发芽
率为72.66%,比对照提高了1.86%;200mg/L处
理发芽率可达78.56%,比对照提高10.14%。赤霉
素浓度高于200mg/L,落叶女贞发芽率较对照降
低,400mg/L赤霉素处理发芽率为65.12%,比对
照降低8.71%;600mg/L处理发芽率可达56.27%,
比对照降低21.11%。赤霉素浓度越大,发芽率降低
的幅度越大,各处理间差异达极显著水平(P<0.01)。
这说明用赤霉素处理落叶女贞的浸种结果具有浓
度差异,需将赤霉素控制在一定浓度范围内才能提
高种子的发芽率。
2.4 土壤含水量对种子萌发的影响
种子萌发,除了种子本身健全外,还需要一定
外界条件,其中最重要的就是需要充 足 的 水
分[15-16]。霍仲芳、贺小秀分别研究了土壤含水量对
花棒(Hedysarum scoparium Fisch.et Mey.)、柠
条(Caragana korshinskii Kom.)种子萌发的影响,
结果表明其种子吸水量随干旱程度的增加而显著
降低,且发芽率随水势的降低而下降[17-18]。
本次试验是在人工控制水分的条件下,研究不
同土壤含水量对落叶女贞种子萌发的影响,结果见
图3。
图3 土壤含水量对种子发芽率的影响
Fig.3 Effect on seed germination rate of soil moisture
  由图3可知,在相同温度和光照条件下,随着土
壤含水量的增加,落叶女贞种子发芽率呈先上升后
下降的趋势。土壤含水量在20%时,落叶女贞种子
萌发率最高,达93.52%;当土壤的含水量低于2%
时,落叶女贞种子不能正常存活;当土壤含水量高
于20%时,落叶女贞种子萌发率开始下降。因为土
壤中水分过多,会影响土壤温度的上升,导致土壤
中氧气含量下降,从而影响种子呼吸。
3 结论
水分是落叶女贞种子萌发的重要条件。如果
水分供应不足,种子的一切生理活动便会微弱,很
难满足代谢的需求,容易造成种子干旱死亡。根据
落叶女贞种子的吸水曲线变化,可以把种子萌发分
为以下3个生理过程:急剧吸水期(0~4h)、稳定吸
水期(5~12h)和吸水平衡期(12h以后)3个阶段。
水分的供应情况成为稳定吸水期吸水率的主要限
制因素。吸水下降期出现在种子萌发后,其吸水速
率不仅与种子本身的含水量有关,还受种子萌发生
理过程的影响。
落叶女贞种子吸水后迅速萌发,在15~35℃范
围内种子均可以萌发,且最适萌发温度为25℃,萌
芽率可达92%;有光时的种子发芽率高于无光时的
种子发芽率,但落叶女贞种子在有光和无光时发芽
率差异不显著。
低浓度的赤霉素能促进落叶女贞种子的萌发,
而浓度过高对落叶女贞种子有毒害作用,反而会抑
制种子的萌发。赤霉素可以通过种子表面的抑制
物质,打破休眠而促进种子萌发。试验发现,适宜
浓度的赤霉素溶液(200mg/L)可促进落叶女贞种
子萌发,发芽率可达78.56%,比对照提高10.14%。
落叶女贞种子在土壤含水量为2%~30%条件
下都可以发芽,各含水量条件下的发芽率有着显著
差异,具体表现为土壤含水量在20%范围内增加,
则种子的发芽率也增加;土壤含水量在20%时,落
叶女贞种子萌发率最高,达93.52%;当土壤含水量
高于20%时,随着土壤含水量增加,种子发芽率反
而下降。
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(编辑 潘秀华
櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆

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